本發(fā)明涉及煤泥分選
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種粗煤泥柱式分選裝置及方法。
背景技術(shù)：
：煤炭是我國(guó)儲(chǔ)量最豐富的資源之一，燃煤帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染，選煤是潔凈煤技術(shù)的源頭，是實(shí)現(xiàn)煤炭清潔利用最有效、成本最低的途徑。煤炭在破碎、篩分和分選過程中不可避免地產(chǎn)生大量粒度范圍在0.25～2mm左右的煤炭顆粒，稱為“粗煤泥”。目前塊煤和細(xì)粒煤泥的分選技術(shù)較為成熟，但對(duì)于粗煤泥的分選技術(shù)尚不成熟。粗煤泥的高效分選是選煤領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。目前粗煤泥分選領(lǐng)域主要采用的設(shè)備有tbs干擾床分選機(jī)、螺旋分選機(jī)、煤泥重介質(zhì)旋流器等，但由于我國(guó)選煤廠的煤質(zhì)差異較大，煤泥可選性差別也很大，因此導(dǎo)致粗煤泥分選設(shè)備普遍存在分選精度較低、適應(yīng)性較差、分選過程難以調(diào)控等問題，以致在實(shí)際應(yīng)用中遇到很多困難，目前尚未在選煤廠廣泛推廣應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種粗煤泥柱式分選裝置及方法，用以解決現(xiàn)有粗煤泥分選裝置分選穩(wěn)定性較差、適應(yīng)性不廣、難以根據(jù)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整分選過程的問題。針對(duì)目前粗煤泥分選裝置及方法存在分選精度較低、可靠性弱、適應(yīng)性差的問題，本發(fā)明提出一種強(qiáng)化粗煤泥分選穩(wěn)定性、改善分選效果的柱式煤泥流化床分選裝置及方法。本發(fā)明提出的柱式煤泥流化床分選裝置，通過設(shè)計(jì)新型的給料裝置及方法，強(qiáng)化了分選入料穩(wěn)定性；通過改進(jìn)給水裝置及水流分布器，強(qiáng)化了給水穩(wěn)定性，在干擾沉降的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化了礦物顆粒按密度分離的趨勢(shì)；通過改進(jìn)浮物與沉物排料系統(tǒng)，抑制了浮物和沉物產(chǎn)品的返混，改善了煤泥的分選效果。本發(fā)明的目的主要是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種粗煤泥柱式分選裝置，主要包括流化床柱體1、環(huán)柱體給料器2、給水系統(tǒng)、浮物排料系統(tǒng)、沉物排料系統(tǒng)、電氣集控系統(tǒng)，所述環(huán)柱體給料器2位于所述流化床柱體1的外側(cè)中部位置，所述浮物排料系統(tǒng)位于所述流化床柱體1的上部，所述沉物排料系統(tǒng)位于所述流化床柱體1的底部，所述電氣集控系統(tǒng)控制所述環(huán)柱體給料器2、給水系統(tǒng)及沉物排料系統(tǒng)；所述環(huán)柱體給料器2由4～8組給料槍組成，所述給料槍均勻排列在所述流化床柱體1的外側(cè)中部，每組給料槍沿所述流化床柱體1切線給料。進(jìn)一步的，每組給料槍都能獨(dú)立控制給料，所述給料方式為正壓給料，入料壓力為0.1～0.2mpa。每組給料槍都能獨(dú)立控制給料，可以實(shí)現(xiàn)單組或者多組給料槍同時(shí)給料，便于調(diào)整給料量，多段同時(shí)沿分選床體切線給料，強(qiáng)化了入料均勻性；沿切線給料能夠使粗煤泥產(chǎn)生初步的離心分離效應(yīng)，重顆粒、大粒級(jí)顆粒集中在外側(cè)，輕顆粒、小粒級(jí)顆粒向中心運(yùn)動(dòng)；給料方式屬于正壓給料，給料壓力可根據(jù)煤質(zhì)可選性調(diào)控，從而利用離心旋流作用初步分離粗煤泥物料。進(jìn)一步的，所述給水系統(tǒng)包括頂部給水裝置7、頂部給水緩沖倉3、頂部給水穩(wěn)流板5、底部給水緩沖倉4、底部給水穩(wěn)流板6及底部給水裝置9；所述頂部給水裝置7和底部給水裝置9分別與所述頂部給水緩沖倉3和底部給水緩沖倉4相連接；所述頂部給水緩沖倉3位于所述流化床柱體1的頂部；所述底部給水緩沖倉4位于所述流化床柱體1的底部。頂部給水裝置7和底部給水裝置9注水后經(jīng)頂部給水緩沖倉3和底部給水緩沖倉4進(jìn)入柱體內(nèi)，分別形成下降水流和上升水流，上升水流是通過底部中心給入，經(jīng)底部給水緩沖倉進(jìn)入柱體，水流量和給水壓力可以根據(jù)入料性質(zhì)靈活調(diào)整，隨后保持恒定，而下降水流是脈動(dòng)水流，脈動(dòng)水流初始速度不為0，采用從頂部周邊外環(huán)給入的方式，經(jīng)頂部給水緩沖倉壓入柱體周邊；切線給入的物料經(jīng)過初步離心分離后，在上升和下降水流流場(chǎng)中，水流與物料充分接觸，物料在液固流化床層中干擾沉降，分選柱體周邊物料在下降脈沖水流作用下，在脈沖峰值時(shí)向下沉降，而在脈沖谷值時(shí)，在上升水流作用下，密度較小的大粒級(jí)顆粒和錯(cuò)配的低密度顆粒將再次向上運(yùn)動(dòng)，并在離心旋流作用下，帶入柱體中部，進(jìn)入溢流，而密度較大的顆粒則進(jìn)入底流；柱體中部物料在上升水流提升作用下上浮，而在上升過程中，上升水流被下降脈沖水流弱化，由于夾雜在其中的部分小粒級(jí)高灰細(xì)泥和錯(cuò)配的高密度顆粒密度高于床層密度，因此發(fā)生沉降，并在離心旋流作用下，甩到邊壁，進(jìn)入底流。整個(gè)分選柱體內(nèi)的物料能夠在自身重力和水流浮力共同作用下按床層密度雙重離析，實(shí)現(xiàn)高效分選，可有效降低可能偏差ep值，提高分選精度，增加精煤產(chǎn)率、改善精煤質(zhì)量指標(biāo)，解決粗煤泥精煤“背灰”的現(xiàn)象。進(jìn)一步的，所述頂部給水緩沖倉3為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其外環(huán)為所述流化床柱體1的內(nèi)壁；所述頂部給水緩沖倉3通過所述頂部給水穩(wěn)流板5與所述流化床柱體1相連通；所述底部給水緩沖倉4為圓形槽結(jié)構(gòu)，與所述流化床柱體1同心；所述底部給水緩沖倉4通過所述底部給水穩(wěn)流板6與所述流化床柱體1相連通。進(jìn)一步的，所述頂部給水穩(wěn)流板5和底部給水穩(wěn)流板6的材質(zhì)均為鎢鈷類硬質(zhì)合金板，所述頂部給水穩(wěn)流板5和底部給水穩(wěn)流板6上開有孔，開孔形狀為圓形，孔徑范圍為1～2mm，開孔率為10～20％，厚度為5～10mm。穩(wěn)流板的作用在于增強(qiáng)分選床頂部與底部給水的均勻穩(wěn)定性，避免產(chǎn)生劇烈的水流湍動(dòng)；鎢鈷類硬質(zhì)合金板強(qiáng)度較高、耐磨性較好，抗彎強(qiáng)度和抗粘結(jié)能力較強(qiáng)，能夠在水流沖擊下保證穩(wěn)流板的質(zhì)量和壽命；開孔率為10～20％的優(yōu)勢(shì)在于保證給水的均勻穩(wěn)定，避免水流湍動(dòng)。進(jìn)一步的，所述浮物排料系統(tǒng)包括浮物溢流槽11和溢流穩(wěn)流板14，所述浮物溢流槽11通過所述溢流穩(wěn)流板14與所述流化床柱體1的內(nèi)部相連通；所述沉物排料系統(tǒng)包括沉物卸料槽12、底流穩(wěn)流板15及底流流量控制閥13，所述沉物卸料槽12為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其外環(huán)為所述流化床柱體1的內(nèi)壁，內(nèi)環(huán)與底部給水緩沖倉4相連，所述沉物卸料槽12通過所述底流穩(wěn)流板15與所述流化床柱體1的內(nèi)部相連通。溢流穩(wěn)流板14和底流穩(wěn)流板15分別與浮物溢流槽與沉物卸料槽固定聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)粗精煤收集與尾煤排料，穩(wěn)流板的作用在于強(qiáng)化浮物排料和沉物排料的穩(wěn)定性，抑制浮物和沉物產(chǎn)品的返混，提高分選效率。進(jìn)一步的，所述溢流穩(wěn)流板14和底流穩(wěn)流板15的材質(zhì)均為鎢鈷類硬質(zhì)合金板，開孔形狀為圓形，孔徑范圍為2～3mm，開孔率為10～20％，所述鎢鈷類硬質(zhì)合金板的厚度為3～8mm。開孔率為10％～20％有利于強(qiáng)化浮物和沉物排料的穩(wěn)定性，防止產(chǎn)品返混，保證精煤質(zhì)量；鎢鈷類硬質(zhì)合金板強(qiáng)度較高、耐磨性較好，抗彎強(qiáng)度和抗粘結(jié)能力較強(qiáng)，能夠在水流沖擊下保證穩(wěn)流板的質(zhì)量和壽命。進(jìn)一步的，所述流化床柱體1內(nèi)壁固定有柱體周邊傾斜葉片16，所述柱體周邊傾斜葉片16采用耐腐蝕304不銹鋼沖孔板制成，厚度為2～3mm，所述柱體周邊傾斜葉片16為面積10～20cm2的方形葉片，其上分布有魚鱗孔，孔徑范圍為1～1.5mm，開孔率為10％～20％。安裝柱體周邊傾斜葉片16的目的在于降低液固流化床的邊壁效應(yīng)，強(qiáng)化柱式分選裝置的穩(wěn)定性。進(jìn)一步的，所述電氣集控系統(tǒng)主要包括頂部給水變頻控制器8、底部給水變頻控制器10、底部流量控制閥13、密度測(cè)控裝置17、pid控制器18和集控計(jì)算機(jī)19；所述頂部給水變頻控制器8和底部給水變頻控制器10分別通過頂部給水裝置7和底部給水裝置9控制所述頂部給水緩沖倉3和底部給水緩沖倉4的給水量、給水壓力和給水頻率；所述底部流量控制閥13控制所述沉物卸料槽12；所述密度測(cè)控裝置17有2個(gè)密度傳感器，所述密度傳感器的測(cè)定范圍在1.2～2.2g/cm3之間，分別進(jìn)入流化床柱體1自下而上的1/3～2/3處，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流化床柱體1內(nèi)的懸浮液體密度；所述集控計(jì)算機(jī)19通過所述pid控制器18控制所述頂部給水變頻控制器8、底部給水變頻控制器10、底部流量控制閥13和密度測(cè)控裝置17。密度傳感器分別浸入到紊流層不同高度，對(duì)柱體內(nèi)的床層密度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)床層的密度達(dá)到或超過設(shè)定值，控制器即送出一個(gè)4～20ma的信號(hào)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作，打開底流流量控制閥13排料，直至床層密度降低至設(shè)定值，排料閥門關(guān)閉。集控計(jì)算機(jī)統(tǒng)一調(diào)度、pid控制器實(shí)時(shí)控制密度測(cè)控裝置與底流流量控制閥協(xié)同作用，通過pid控制器控制排料閥的開啟，直到分選柱體內(nèi)的干擾床層保持穩(wěn)定的設(shè)定密度，保證床層分選密度穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)煤質(zhì)特征及入料濃度實(shí)時(shí)準(zhǔn)確調(diào)整操作參數(shù)，有效提高分選效率，提高經(jīng)濟(jì)效益。一種粗煤泥柱式分選方法，包括以下步驟：步驟1、選擇入料質(zhì)量濃度為40％～60％之間，入料粒度在0.25～2mm之間的粗煤泥物料；步驟2、由變頻控制器8與變頻控制器10控制給水量和給水壓力，將水經(jīng)頂部給水裝置7與底部給水裝置9給入頂部給水緩沖倉3和底部給水緩沖倉4，經(jīng)頂部給水穩(wěn)流板5和底部給水穩(wěn)流板6給入流化床柱體1內(nèi)，從而使得整個(gè)床層在上升水流和下降水流作用下形成穩(wěn)定的液固流化床；步驟3、由環(huán)柱體給料器2沿柱體切線給料，入料壓力控制在0.1mpa～0.2mpa之間；步驟4、待水流與物料充分接觸后，物料在干擾沉降和旋流離心耦合作用下按照密度進(jìn)行雙重離析，并高效分選；步驟5、密度測(cè)控裝置17對(duì)流化床柱體1內(nèi)懸浮液體密度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)懸浮液體密度達(dá)到或超過設(shè)定值時(shí)，則進(jìn)行下一步；若懸浮液體密度未達(dá)到設(shè)定值，則繼續(xù)步驟4，并根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整上升水流壓力；步驟6、輕產(chǎn)物排至浮物溢流槽11；同時(shí)，底流流量控制閥13開啟，重產(chǎn)物經(jīng)沉物卸料槽12排料，直至懸浮液體密度降低至設(shè)定值，關(guān)閉底流流量控制閥13，底流流量控制閥與密度測(cè)控裝置協(xié)同作用，實(shí)時(shí)檢測(cè)床層密度，保證分選密度穩(wěn)定；步驟7、分別收集輕產(chǎn)物和重產(chǎn)物。本發(fā)明有益效果如下：(1)本發(fā)明一種粗煤泥柱式分選裝置與方法設(shè)置環(huán)柱體給料器，給料槍均沿柱體切線給料，任意一組給料槍都可以獨(dú)立控制給料，可以實(shí)現(xiàn)單組或者多組給料槍同時(shí)給料，便于調(diào)整給料量；多段同時(shí)沿分選床體切線給料，提高了入料均勻性；沿切線給料能夠使粗煤泥產(chǎn)生初步的離心分離效應(yīng)，重顆粒、大粒級(jí)顆粒集中在外側(cè)，輕顆粒、小粒級(jí)顆粒向中心運(yùn)動(dòng)；同時(shí)，給料為正壓給料，給料壓力可根據(jù)煤質(zhì)可選性調(diào)控，從而利用離心旋流作用初步分離粗煤泥物料。(2)本發(fā)明一種粗煤泥柱式分選裝置與方法的頂部給水裝置和底部給水裝置根據(jù)需求由變頻控制器控制給水量、給水壓力和給水頻率，滿足了不同煤質(zhì)粗煤泥的分選要求，提高粗煤泥分選精度和精煤產(chǎn)率；同時(shí)設(shè)置頂部給水穩(wěn)流板、底部給水穩(wěn)流板增強(qiáng)分選床頂部與底部給水的均勻穩(wěn)定性，避免產(chǎn)生劇烈的水流湍動(dòng)；設(shè)置溢流穩(wěn)流板與底流穩(wěn)流板，強(qiáng)化浮物排料和沉物排料的穩(wěn)定性，抑制浮物和沉物產(chǎn)品的返混，提高分選效率。(3)本發(fā)明一種粗煤泥柱式分選裝置與方法的柱體內(nèi)壁設(shè)置有傾斜耐腐蝕不銹鋼沖孔板魚鱗孔葉片，有利于降低液固流化床的邊壁效應(yīng)，強(qiáng)化柱式分選裝置的穩(wěn)定性。(4)本發(fā)明一種粗煤泥柱式分選裝置與方法，流化床柱體在整個(gè)液固流化床層中，同時(shí)存在上升和下降水流，在上升和下降水流流場(chǎng)中，水流與物料充分接觸，強(qiáng)化物料在液固流化床層中的干擾沉降；上升和下降水流流場(chǎng)中的干擾沉降作用與切線入料產(chǎn)生的離心旋流流場(chǎng)的離心分選作用相耦合，使得在整個(gè)分選柱體內(nèi)的物料能夠在干擾沉降和旋流離心耦合作用下按照密度進(jìn)行雙重離析，實(shí)現(xiàn)高效分選，有效降低可能偏差ep值，提高分選精度，增加精煤產(chǎn)率、改善精煤質(zhì)量指標(biāo)，解決粗煤泥精煤“背灰”的現(xiàn)象。(5)本發(fā)明一種粗煤泥柱式分選裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獨(dú)特、操作方便、控制精確、分選精度高、應(yīng)用范圍廣，適用于不同煤質(zhì)粗煤泥的精選，具有潛在的應(yīng)用前景。附圖說明圖1為本發(fā)明粗煤泥柱式分選裝置示意圖；圖2為本發(fā)明粗煤泥柱式分選裝置a-a平面示意圖；圖3為本發(fā)明粗煤泥柱式分選裝置b-b平面示意圖；圖4為本發(fā)明粗煤泥柱式分選裝置c-c平面示意圖。其中，1-流化床柱體、2-環(huán)柱體給料器，3-頂部給水緩沖倉、4-底部給水緩沖倉、5-頂部給水穩(wěn)流板、6-底部給水穩(wěn)流板、7-頂部給水裝置、8-頂部給水變頻控制器、9-底部給水裝置、10-底部給水變頻控制器、11-浮物溢流槽、12-沉物卸料槽、13-底流流量控制閥、14-溢流穩(wěn)流板、15-底流穩(wěn)流板、16-柱體周邊傾斜葉片、17-密度測(cè)控裝置、18-pid控制器、19-集控計(jì)算機(jī)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中，附圖構(gòu)成本申請(qǐng)一部分，并與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。一種粗煤泥柱式分選裝置，如圖1所示，主要包括流化床柱體1、環(huán)柱體給料器2、頂部給水緩沖倉3、底部給水緩沖倉4、頂部給水穩(wěn)流板5、底部給水穩(wěn)流板6、頂部給水裝置7、頂部給水變頻控制器8、底部給水裝置9、底部給水變頻控制器10、浮物溢流槽11、沉物卸料槽12、底流流量控制閥13、溢流穩(wěn)流板14、底流穩(wěn)流板15、柱體周邊傾斜葉片16、密度測(cè)控裝置17、pid控制器18和集控計(jì)算機(jī)19；流化床柱體1為圓柱形腔體結(jié)構(gòu)，頂部設(shè)有環(huán)形結(jié)構(gòu)的頂部給水緩沖倉3，其中頂部給水緩沖倉3的外環(huán)為流化床柱體1的內(nèi)壁，頂部給水緩沖倉3的下部安裝有頂部給水穩(wěn)流板5，并通過頂部給水穩(wěn)流板5與流化床柱體1連通；浮物溢流槽11位于流化床柱體1的上部，并通過溢流穩(wěn)流板14與流化床柱體1連通，溢流穩(wěn)流板14與頂部給水緩沖倉3的內(nèi)環(huán)相連；底部給水緩沖倉4為圓形槽結(jié)構(gòu)，位于流化床柱體1的底部中心位置，在圓形槽上部安裝有底部給水穩(wěn)流板6，底部給水緩沖倉4通過底部給水穩(wěn)流板6與流化床柱體1連通；沉物卸料槽12為環(huán)形結(jié)構(gòu)，外環(huán)是流化床柱體1的內(nèi)壁，內(nèi)環(huán)與底部緩沖倉4相連，沉物卸料槽12的上部安裝有底流穩(wěn)流板15，沉物卸料槽12通過底流穩(wěn)流板15與流化床柱體1連通；環(huán)柱體給料器2設(shè)置在流化床柱體1外側(cè)中部位置，用于給料；密度測(cè)控裝置17安裝在流化床柱體1內(nèi)部，密度測(cè)控裝置17包含兩個(gè)密度傳感器，密度測(cè)控裝置17的密度傳感器分別設(shè)在流化床柱體1自下而上1/3和1/2處，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流化床層密度大小和密度穩(wěn)定性，傳感器的監(jiān)測(cè)范圍在1.2～2.2g/cm3之間；頂部給水變頻控制器8控制頂部給水裝置7為頂部給水緩沖倉3提供水量，底部給水變頻控制器10通過裝置9為底部給水緩沖倉4提供水量；集控計(jì)算機(jī)19通過pid控制器18控制頂部給水變頻控制器8、底部給水變頻控制器10、底流流量控制閥13和密度測(cè)控裝置17。流化床柱體1內(nèi)壁焊接有柱體周邊傾斜葉片16，柱體周邊傾斜葉片16采用耐腐蝕304不銹鋼沖孔板制成，厚度為2mm，柱體周邊傾斜葉片16為面積16cm2的方形葉片，其上分布有魚鱗孔，魚鱗孔的孔徑為1mm，開孔率約為10％。溢流穩(wěn)流板14和底流穩(wěn)流板15的材質(zhì)均為鎢鈷類硬質(zhì)合金板，開孔形狀為圓形，孔徑為2.5mm，開孔率約為15％，鎢鈷類硬質(zhì)合金板的厚度為6mm。頂部給水穩(wěn)流板5和底部給水穩(wěn)流板6的材質(zhì)均為鎢鈷類硬質(zhì)合金板，開孔形狀為圓形，孔徑是1.2mm，開孔率約為15％，厚度為5mm。圖3中箭頭方向是指入料方向。環(huán)柱體給料器2設(shè)置在流化床柱體1外側(cè)中部位置，由8組均勻排列的給料槍組成，每組給料槍均沿柱體切線給料,任意一組給料槍都可以獨(dú)立控制給料，可以實(shí)現(xiàn)單組或者多組給料槍同時(shí)給料，便于調(diào)整給料量，給料方式屬于正壓給料,多段同時(shí)沿分選床體切線給料，強(qiáng)化了入料均勻性；沿切線給料能夠使粗煤泥產(chǎn)生初步的離心分離效應(yīng)，重顆粒、大粒級(jí)顆粒集中在外側(cè)，輕顆粒、小粒級(jí)顆粒向中心運(yùn)動(dòng)；切線給入的物料經(jīng)過初步離心分離后，在上述液固流化階段的所形成的上升和下降水流流場(chǎng)中，水流與物料充分接觸，物料在液固流化床層中干擾沉降，分選柱體周邊物料在下降脈沖水流作用下，在脈沖峰值時(shí)向下沉降，而在脈沖谷值時(shí)，在上升水流作用下，密度較小的大粒級(jí)顆粒和錯(cuò)配的低密度顆粒將再次向上運(yùn)動(dòng)，并在離心旋流作用下，帶入柱體中部，進(jìn)入溢流，而密度較大的顆粒則進(jìn)入底流；柱體中部物料在上升水流提升作用上浮，而在上升過程中，上升水流被下降脈沖水流弱化，由于夾雜在其中的部分小粒級(jí)高灰細(xì)泥和錯(cuò)配的高密度顆粒密度高于床層密度，因此發(fā)生沉降，并在離心旋流作用下，甩到邊壁，進(jìn)入底流。此時(shí)，上升和下降水流流場(chǎng)中的干擾沉降作用與切線入料產(chǎn)生的離心旋流流場(chǎng)的離心分選作用相耦合，流化床內(nèi)部流場(chǎng)形成環(huán)流，進(jìn)一步強(qiáng)化整個(gè)液固流化床的穩(wěn)定性。流化床柱體1內(nèi)壁設(shè)置有耐腐蝕不銹鋼沖孔板魚鱗孔柱體周邊傾斜葉片16，目的在于降低液固流化床的邊壁效應(yīng)，強(qiáng)化柱式分選裝置的穩(wěn)定性。整個(gè)分選柱體內(nèi)的物料能夠在自身重力和水流浮力共同作用下按床層密度雙重離析，實(shí)現(xiàn)高效分選，可有效降低可能偏差ep值，提高分選精度，增加精煤產(chǎn)率、改善精煤質(zhì)量指標(biāo)，解決粗煤泥精煤“背灰”的現(xiàn)象。集控計(jì)算機(jī)19統(tǒng)一分配各執(zhí)行部件任務(wù)，根據(jù)入料煤質(zhì)的性質(zhì)及入料濃度集控計(jì)算機(jī)下達(dá)指令，由pid控制器傳遞到給水變頻控制器調(diào)控給水量及給水壓力及給水頻率，從而形成一定密度的液固流化床層。密度的測(cè)定是由密度測(cè)控裝置17測(cè)定，密度測(cè)控裝置17中兩個(gè)密度傳感器分別浸入到紊流層不同高度，對(duì)柱體內(nèi)的床層密度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)床層的密度達(dá)到或超過設(shè)定值，控制器即送出一個(gè)4～20ma的信號(hào)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作，打開底流流量控制閥13排料，直至床層密度降低至設(shè)定值，排料閥門關(guān)閉。通過pid控制器控制排料閥的開啟，直到分選柱體內(nèi)的干擾床層保持穩(wěn)定的設(shè)定密度。故密度測(cè)控裝置與底流流量控制閥協(xié)同作用，保證床層分選密度穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)煤質(zhì)特征及入料濃度實(shí)時(shí)準(zhǔn)確調(diào)整操作參數(shù)，有效提高分選效率，提高經(jīng)濟(jì)效益。一種粗煤泥式分選裝置的分選方法，具體步驟為：步驟1、選擇入料為內(nèi)蒙古某礦的水力分級(jí)旋流器底流粗煤泥物料，粗煤泥物料的灰分為29.34％，粗煤泥物料的質(zhì)量濃度為49％、入料粒度在1～0.25mm之間；步驟2、由變頻控制器8與變頻控制器10控制給水量和給水壓力，將水經(jīng)頂部給水裝置7與底部給水裝置9給入頂部給水緩沖倉3和底部給水緩沖倉4，經(jīng)頂部給水穩(wěn)流板5和底部給水穩(wěn)流板6給入流化床柱體1內(nèi)，其中底部給水為中心上升水流，設(shè)置為恒定給水量為100m3/h；頂部給水為環(huán)柱下降水流，在變頻控制器的作用下實(shí)現(xiàn)周期正弦脈沖給水，給水量峰值為60m3/h、谷值為10m3/h，給水頻率0.25hz，脈沖水流峰值低于底部上頂水，從而避免周邊物料在下降脈沖水流作用下急劇沉降，影響分選效果，脈沖水流谷值不為0，保證下降水流具有一定強(qiáng)度，從而使得整個(gè)床層在上升水流和下降水流作用下形成穩(wěn)定的液固流化床，此時(shí)床層密度為1.45g/cm3；步驟3、由環(huán)柱體給料器2沿柱體切線給料，入料壓力控制在0.15mpa；多組給料槍均沿柱體切線給料；任意一組給料槍都可以獨(dú)立控制給料，可以實(shí)現(xiàn)單組或者多組給料槍同時(shí)給料，便于調(diào)整給料量；步驟4、待水流與物料充分接觸后，物料在自身重力和水流浮力共同作用下進(jìn)行離析，并高效分選；粗煤泥沿切線給料產(chǎn)生初步的離心分離效應(yīng)，重顆粒、大粒級(jí)顆粒集中在外側(cè)，輕顆粒、小粒級(jí)顆粒向中心運(yùn)動(dòng)；同時(shí)在上述液固流化階段所形成的上升和下降水流流場(chǎng)中，水流與物料充分接觸，物料在液固流化床層中干擾沉降，重顆粒、大粒級(jí)顆粒沿邊壁向下沉降，輕顆粒、小粒級(jí)顆粒在上升水流作用下，進(jìn)入溢流，向上運(yùn)動(dòng)；此外，分選柱體周邊物料在下降脈沖水流作用下，在脈沖峰值時(shí)向下沉降，而在脈沖谷值時(shí)，在上升水流作用下，密度較小的大粒級(jí)顆粒和錯(cuò)配的低密度顆粒將再次向上運(yùn)動(dòng)，并在離心旋流作用下，帶入柱體中部，進(jìn)入溢流，而密度較大的顆粒則進(jìn)入底流；而柱體中部物料在上升水流提升作用下，物料會(huì)上浮，而在上升過程中，上升水流被下降脈沖水流弱化，夾雜在其中的部分小粒級(jí)高灰細(xì)泥和錯(cuò)配的高密度顆粒密度高于床層密度，發(fā)生沉降，并在離心旋流作用下，甩到邊壁，進(jìn)入底流；此時(shí)，上升和下降水流流場(chǎng)中的干擾沉降作用與切線入料產(chǎn)生的離心旋流流場(chǎng)的離心分選作用耦合，流化床內(nèi)部流場(chǎng)形成環(huán)流，物料在干擾沉降和旋流離心耦合作用下按照密度進(jìn)行雙重離析，得到進(jìn)一步分選；步驟5、密度測(cè)控裝置17對(duì)流化床柱體1內(nèi)懸浮液體密度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)懸浮液體密度達(dá)到或超過設(shè)定值1.45g/cm3時(shí)，則進(jìn)行下一步；若懸浮液體密度未達(dá)到設(shè)定值，則繼續(xù)步驟4，并根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)上調(diào)上升水水量，上升水量調(diào)整范圍是0～20m3/h，并高效分選；步驟6、輕產(chǎn)物排至浮物溢流槽11；同時(shí)，底流流量控制閥13開啟，重產(chǎn)物經(jīng)沉物卸料槽12排料，直至懸浮液體密度降低至設(shè)定值1.45g/cm3，關(guān)閉底流流量控制閥13；排料階段中溢流經(jīng)溢流穩(wěn)流板14進(jìn)入浮物溢流槽11，底流經(jīng)底流穩(wěn)流板15進(jìn)入沉物卸料槽12，溢流穩(wěn)流板與底流穩(wěn)流板分別與浮物溢流槽與沉物卸料槽固定聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)精礦收集與尾礦排料；步驟7、分別收集輕產(chǎn)物和重產(chǎn)物，經(jīng)過粗煤泥柱式分選裝置的分選，輕產(chǎn)物與重產(chǎn)物的產(chǎn)率-灰分如表1所示。表1輕產(chǎn)物與重產(chǎn)物的產(chǎn)率-灰分產(chǎn)品產(chǎn)率/％灰分/％輕產(chǎn)物62.897.51重產(chǎn)物37.1166.34由表1分選指標(biāo)可以看出，分選效果較好，精煤質(zhì)量達(dá)到要求，回收率較高，尾煤灰分較高，符合分選要求。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種粗煤泥柱式分選裝置及方法，通過中部旋流入料，強(qiáng)化了入料的均勻穩(wěn)定；分選中，上升和下降水流流場(chǎng)中的干擾沉降作用與切線入料產(chǎn)生的離心旋流流場(chǎng)的離心分選作用相耦合，整個(gè)分選柱體內(nèi)的物料能夠在干擾沉降和旋流離心耦合作用下按照密度進(jìn)行雙重離析，實(shí)現(xiàn)高效分選，可有效降低可能偏差ep值，提高分選精度，增加精煤產(chǎn)率、改善精煤質(zhì)量指標(biāo)，解決粗煤泥精煤“背灰”的現(xiàn)象；同時(shí)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獨(dú)特、操作方便、控制精確、分選精度高、應(yīng)用范圍廣，可適用于不同煤質(zhì)粗煤泥的分選，具有潛在的應(yīng)用前景。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12